A que distância está a barreira do som?

A expressão sugere uma parede em algum lugar do céu, mas a barreira do som é uma velocidade: o ponto em que a velocidade de voo de um avião iguala a velocidade local do som, Mach 1. Essa velocidade depende da temperatura do ar. Na atmosfera padrão, é de 340 m/s ou 1.225 km/h (661 kn) ao nível do mar, e de 295 m/s ou 1.062 km/h (573 kn) a 11 km de altitude, onde o ar está a −56,5 °C. A barreira do som está, portanto, "mais próxima" em grande altitude, o que é uma das razões pelas quais tanto os voos de recorde de velocidade como o voo de cruzeiro dos aviões comerciais ocorrem a grande altitude. Não existe uma distância até ela, apenas uma margem: um Airbus A350 ou um Boeing 787 em cruzeiro a Mach 0,85 está cerca de 160 km/h abaixo dela, e nunca voará mais rápido, porque a asa não foi concebida para isso.

A expressão surgiu no final dos anos 1930 e nos anos 1940. Quando os caças se aproximavam de Mach 0,8 em picada, o ar sobre as suas asas tornava-se localmente supersónico, formavam-se ondas de choque, os comandos bloqueavam ou invertiam-se, e o arrasto aumentava tanto que alguns aviões se perderam nesse processo. As primeiras câmaras de vento falhavam a essas velocidades e não forneciam dados úteis, de modo que a região transsónica parecia uma parede. Na verdade, o aumento do arrasto é uma colina e não uma parede, e os projéteis de artilharia e as balas de fuzil já a tinham superado há um século. A tarefa consistia em construir um avião suficientemente resistente, com potência suficiente e cujos comandos ainda funcionassem nessa região, para superar essa colina.

A 14 de outubro de 1947, Chuck Yeager voou com o Bell X-1, movido a foguete e largado por um B-29 sobre o deserto de Mojave, a Mach 1,06 a cerca de 13.000 m (43.000 ft) de altitude. O X-1 tinha uma fuselagem em forma de bala de calibre .50, asas finas e retas e um estabilizador horizontal totalmente móvel — a solução para o problema dos comandos, mais tarde adotada no F-86 e em todos os aviões supersónicos desde então. Dentro de uma década, caças como o F-100 ultrapassavam Mach 1 em voo nivelado, e em 1976 o Concorde transportava passageiros a Mach 2.

No interior de um avião supersónico, não há sacudida alguma em Mach 1; o machómetro simplesmente ultrapassa a marca, acompanhado de uma pequena alteração de compensação, já que o centro de sustentação se desloca para trás. O dramático acontece do lado de fora: as ondas de choque chegam ao solo como um estampido sónico, e em ar húmido pode aparecer brevemente uma nuvem de condensação à volta da célula do avião, já que a queda de pressão por detrás das ondas de choque arrefece o ar. Essa nuvem, frequentemente fotografada em aviões em exibições aéreas, também ocorre a alta velocidade subsónica e não é, por si só, prova de que a barreira do som foi ultrapassada.